Il existe plusieurs services de corrections qui diffèrent techniquement :
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- SSR, une « Révolution » pour le GNSS
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SSR, une « Révolution » pour le GNSS
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SSR vs OSR :
Une Révolution Ouvrant le GNSS de Haute Précision à l’Industrie
La géolocalisation de haute précision connaît un essor spectaculaire. Le GNSS (Global Navigation Satellite System) est désormais omniprésent dans les nouvelles technologies, répondant à une demande croissante. C’est dans ce contexte d’innovation qu’émerge une véritable révolution technologique.
…
Véhicules autonomes, drones, smartphones, objets connectés… La liste des applications nécessitant un positionnement précis au centimètre près ne cesse de s’allonger. Mais la technologie permettant ce niveau de précision est-elle prête à être déployée à grande échelle dans l’industrie ?
Autrefois limitée à des marchés de niche nécessitant une haute précision, cette technologie a évolué pour répondre aux besoins du grand public grâce à la technique SSR.
Qu’est-ce que le State Space Representation (SSR) ? En quoi diffère-t-il de l’OSR, couramment utilisé aujourd’hui ?
Principes fondamentaux
Les signaux GNSS sont réceptionnés par l’antenne puis traités par le récepteur permettant de mesurer des pseudodistances, distance entre un satellite GNSS et l’antenne de réception de l’utilisateur. Celles-ci sont impactées par différentes erreurs listées ci-dessous :
-
Orbites des satellites,
-
Horloges des satellites,
-
Biais de code et de phase,
-
Ionosphère,
-
Troposphère
L’accumulation d’erreurs sur les pseudodistances entraine une position d’une précision de plusieurs mètres. Ainsi pour obtenir un positionnement de haute précision centimétrique, il est nécessaire de corriger les erreurs ci-dessus.
Pour cela, il existe des services de corrections GNSS temps-réel tel que TERIA. Ce dernier va résoudre les erreurs en fournissant des corrections de différents types permettant de corriger les mesures de pseudodistance et d’arriver à des mesures centimétriques.
- DGPS (Differential Global Positioning System)
- RTK (Real Time Kinematic)
- NRTK ( Network Real Time Kinematic)
- PPP (Precise Point Positionning)
- PPP-RTK
- SBAS (Local Based Augmentation System)
OSR
SSR
DGPS
PPP
RTK
PPP-RTK
NRTK
SBAS
OSR – Observation State Representation
Observation Space Representation, OSR, est la méthode historique utilisée par les fournisseurs de services de corrections GNSS.
En mode NRTK, l’utilisateur envoie sa position approximative à un centre de corrections. Ce centre corrige alors les « observations » GNSS et renvoie les données brutes corrigées, issues d’une station de référence physique ou virtuelle, avec des pseudo-distances corrigées de précision centimétrique.
Cette méthode fournit des corrections personnalisées à chaque utilisateur grâce à une communication bidirectionnelle via Internet.
L’OSR permet ainsi un positionnement en temps réel avec une précision au centimètre près.
Cependant, cette méthode nécessite un lien Internet bidirectionnel utilisant le protocole NTRIP et n’est pas conçue pour gérer un grand nombre d’utilisateurs simultanément, car la bande passante utilisée augmente avec le nombre de connexions.
Comparatif des avantages et inconvénients entre OSR – SSR
L’OSR et le SSR fonctionnent sur des méthodes différentes l’une de l’autre. Dès lors, certaines limites apparaissent de par leurs natures.
Contrairement au SSR, en OSR la précision centimétrique acquise se fait par le biais d’une seule station de référence physique ou virtuelle (NRTK).
En outre, le système OSR repose sur l’échange de données entre utilisateur et le centre de calcul. Or la taille des paquets échangés est très importante. C’est pourquoi l’utilisation de la bande passante est elle aussi conséquente (voir tableau).
Dans le cas où la station est physique (DGPS, RTK), l’utilisateur est dépendant de cette station. Plus il sera éloigné de sa position, plus il perdra en précision.
De même, si l’utilisateur se déplace, il devra soit se reconnecter à une nouvelle station ou dans le cas où la station est virtuelle (NRTK) re-générer une nouvelle station virtuelle. Selon le fournisseur de corrections, ce changement peut être plus ou moins rapide et engendrer une microcoupure de quelques secondes.
C’est la raison pour laquelle on privilégiera cette méthode de correction pour un usage local.
Ces contraintes empêchent le développement de systèmes similaires dans des applications industrielles à grande échelle. C’est là que le SSR fait toute la différence.
Le SSR révolutionne le marché en étant pratiquement sans contraintes pour un déploiement industriel.
Développé dès le départ pour une large échelle, le SSR surmonte les limitations de l’OSR. Il offre une précision centimétrique sur une vaste couverture, utilise une faible bande passante, et fonctionne sans que l’utilisateur n’ait à émettre d’informations (par exemple, sans carte SIM). Le flux d’information est donc unilatéral.
OSR
- Topographie – Géomètres-Experts
- Agriculture (tracteurs autoguidés, robots de désherbage…)
- Drones topographiques
- Véhicule de travaux publics automatisés
SSR
- Automobile
- Transports en commun (tramways, trains…)
- Drones de livraison
- Objets pilotés
Le SSR présente toutefois un obstacle majeur : étant la dernière génération de corrections GNSS, il n’existe pas encore de récepteur entièrement compatible SSR. Chaque fournisseur utilise son propre protocole et format propriétaire, et l’absence de standard retarde son déploiement à grande échelle.
Des projets sont en cours pour définir un standard ouvert pour le positionnement GNSS de haute précision, mais ce n’est pas encore une réalité.
Pour bénéficier de ce service, les utilisateurs devront investir dans de nouveaux récepteurs, qui ne seront disponibles que dans quelques années.
Le SSR est très prometteur, mais il faudra encore patienter pour profiter pleinement de ses avantages et voir le GNSS de haute précision entrer dans l’industrie.
Réseau TERIA : un réseau combinant OSR et SSR
L’avantage TERIAsat
TERIA propose les deux services OSR et SSR en fonction de la demande et des besoins de ses clients.
L’avantage des services OSR (DGPS -RTK – NRTK) avec TERIA est que la densité des stations sur la zone couverte par le réseau est telle que la disponibilité du service est quasi permanente (> 99% depuis 2012). S’ajoute à cela une garantie de la précision centimétrique quelle que soit la position de l’utilisateur.
TERIA offre également à ses utilisateurs des services SSR (PPP – PPP-RTK) utilisant une transmission des corrections par satellite notamment, grâce à sa technologie TERIAsat.
Afin de recevoir des corrections par satellite et éviter les zones blanches, le récepteur de l’utilisateur doit être compatible L-band. Néanmoins, cela demande un investissement supplémentaire si son matériel ne l’est pas.
Pour faciliter l’accès à cette innovation technique, TERIA a lancé le Terminal TERIAsat.
Le Terminal TERIAsat embarque une antenne satellitaire, une connexion internet par carte SIM et une antenne Wi-Fi/Bluetooth. Le récepteur client se connecte par Wi-Fi/Bluetooth pour recevoir les corrections du terminal elles-mêmes reçues soit par satellite soit par internet.
L’utilisateur bénéficie des avantages des deux méthodes OSR et SSR sur son matériel actuel, le Terminal fournissant le meilleur service disponible à son récepteur mobile et ce sans changer de configuration.
